BR102013025257A2 - método de controle de partida a frio para um veículo - Google Patents

Abstract

metodo de controle de partida a frio para um veículo um sistema de controle inclui um módulo de controle de partida, um módulo de ajuste de modo, um módulo de controle de pressão de combustível, e um módulo de controle de combustível. o módulo de controle de partida inicia o rotação do motor para arranque de um motor de injeção direita de ignição por centelha (sidi) em resposta à atuação por usuário de um comutador de ignição. o módulo de ajuste de modo ajusta um modo de operação para um modo de partida a frio quando uma temperatura de agente de resfriamento de motor é inferior a uma temperatura predeterminada durante o rotação do motor para arranque. o módulo e controle de pressão de temperatura, em resposta ao ajuste do modo para o modo de partida a frio, determina uma pressão alvo de calha de injeção de combustível. o módulo de controle de combustível controla alimentação de combustível durante o rotação do motor para arranque com base na pressão alvo de calha de injeção de combustível.

Description

“MÉTODO DE CONTROLE DE PARTIDA A FRIO PARA UM VEÍCULO’ REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisional US no. 61/720.023, depositado em 30 de outubro de 2012. A exposição do pedido acima é incorporada aqui para referência em sua totalidade.

CAMPO A presente exposição se refere a motores de combustão interna e, mais particularmente, a sistemas de controle de motor e métodos para startups de motor a frio.

ANTECEDENTES A descrição dos antecedentes provida aqui é para a finalidade de apresentar de forma geral o contexto da exposição. O trabalho dos inventores atualmente mencionados, até a extensão em que é descrito na seção de antecedentes, bem como aspectos da descrição que não podem de outra maneira qualificar a arte anterior no momento do depósito, não são nem expressamente nem implicitamente admitidos como arte anterior com relação à presente exposição.

Motores de combustão interna (IC) inflamam ar e combustível dentro de cilindros para produzir torque de acionamento. O fluxo de ar para dentro de um motor pode ser regulado através de uma válvula de borboleta. Um sistema de controle de combustível controla a quantidade de injeção de combustível e a temporização. O aumento da quantidade de ar e combustível providos aos cilindros aumenta a saída de torque do motor.

Motores de injeção direita de ignição por centelha (SIDI) têm melhor economia de combustível e maior potência sobre os motores de combustão com injeção na porta de combustível. Um sistema de combqstível de um motor de SIDI pode incluir uma bomba de combustível de baixa pressão e uma bomba de combustível de alta pressão. A bomba de combustível de baixa pressão bombeia combustível desde um tanque de combustível para uma linha de combustível de baixa pressão. A bomba de combustível de alta pressão, que é mecanicamente acionada pelo motor, bombeia combustível desde a linha de combustível de baixa pressão para uma linha de combustível de alta pressão e/ou calha de injeção de combustível. Os injetores de combustível do motor de SIDI recebem combustível a partir da calha de injeção de combustível e injetam combustível diretamente nos cilindros do motor de SIDI.

SUMÁRIO

Um sistema de controle de partida a frio para um veículo inclui um módulo de controle de partida, um módulo de ajuste de modo, um módulo de controle de pressão, e um módulo de controle de combustível. O módulo de controle de partida inicia a rotação do motor para arranque de um motor de injeção direita de ignição por centelha (SIDI) em resposta à atuação por usuário de um comutador de ignição. O módulo de ajuste de modo ajustar um modo de operação para um modo de partida a frio quando uma temperatura de agente de resfriamento de motor é inferior a uma temperatura predeterminada durante a rotação do motor para arranque. O módulo de controle de pressão de combustível, em resposta ao ajuste do modo para o modo de partida a frio, determinar uma pressão alvo de calha de injeção de combustível. O módulo de controle de combustível controla a alimentação de combustível durante a rotação do motor para arranque com base na pressão alvo de calha de injeção de combustível.

Em outras características, o sistema de controle de partida a frio inclui ainda determinar uma percentagem de etanol no combustível dentro de um tanque de combustível. O módulo de ajuste de modo ajusta a temperatura predeterminada com base na percentagem de etanol.

Em ainda outras características, a temperatura predeterminada é inferior a uma temperatura de ponto de inflamação do combustível dentro de um tanque de combustível.

Em outras características, a temperatura predeterminada é uma inferior a, ou igual a, 18 graus Celsius.

Em ainda outras características, o combustível inclui pelo menos um dentre etanol, metanol, gás liquefeito de petróleo (LPG), propano, e butano.

Em outras características, o módulo de controle de pressão de combustível determina uma relação de equivalência alvo (EQR) com base na pressão alvo de calha de injeção de combustível. O módulo de controle de combustível controla a alimentação de combustível durante a rotação do motor para arranque com base na EQR alvo.

Em ainda outras características, o módulo de controle de pressão de combustível determina a EQR alvo com base ainda na temperatura de agente de resfriamento de motor.

Em outras características, o módulo de controle de pressão de combustível determina a EQR alvo com base ainda em uma temperatura estimada de uma parede de um cilindro do motor de SIDI.

Em ainda outras características, o módulo de controle de pressão de combustível determina a EQR alvo com base ainda na temperatura de agente de resfriamento de motor e uma temperatura estimada de uma parede de um cilindro do motor de SIDI.

Um método de controle de partida a frio para um veículo inclui: iniciar rotação do motor para arranque de um motor de injeção direita de ignição por centelha (SIDI) em resposta à atuação por usuário de um comutador de ignição e ajustar um modo de operação para um modo de partida a frio quando uma temperatura de agente de resfriamento de motor é inferior a uma temperatura predeterminada durante a rotação do motor para arranque. O método de controle de partida a frio inclui ainda: em resposta ao ajuste do modo para o modo de partida a frio, determinar uma pressão alvo de calha de injeção de combustível e controlar a alimentação de combustível durante a rotação do motor para arranque com base na pressão alvo de calha de injeção de combustível.

Em outras características, o método de controle de partida a frio inclui ainda: determinar uma percentagem de etanol no combustível dentro de um tanque de combustível; e ajustar a temperatura predeterminada com base na percentagem de etanol.

Em ainda outras características, a temperatura predeterminada é inferior a uma temperatura de ponto de inflamação do combustível dentro de um tanque de combustível.

Em outras características, a temperatura predeterminada é uma inferior a, ou igual a, 18 graus Celsius.

Em ainda outras características, o combustível inclui pelo menos um dentre etanol, metanol, gás liquefeito de petróleo (LPG), propano, e butano.

Em outras características, o método de controle de partida a frio inclui ainda: determinar uma relação de equivalência alvo (EQR) com base na pressão alvo de calha de injeção de combustível; e controlar a alimentação de combustível durante a rotação do motor para arranque com base na EQR alvo.

Em ainda outras características, o método de controle de partida a frio inclui ainda: determinar a EQR alvo com base ainda na temperatura de agente de resfriamento de motor.

Em outras características, o método de controle de partida a frio inclui ainda: determinar a EQR alvo com base ainda em uma temperatura estimada de uma parede de um cilindro do motor de SIDI.

Em ainda outras características, o método de controle de partida a frio inclui ainda: determinar a EQR alvo com base ainda na temperatura de agente de resfriamento de motor e uma temperatura estimada de uma parede de um cilindro do motor de SIDI.

Outras áreas de aplicabilidade da presente exposição se tomarão aparentes a partir da descrição detalhada provida daqui em diante. - Deve ser entendido que a descrição detalhada e exemplos específicos são destinados para finalidades apenas de ilustração e não são destinados para limitar o escopo da exposição. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A presente exposição será mais completamente entendida a partir da descrição detalhada e dos desenhos anexos, nos quais: a FIG. 1 é um diagrama de blocos funcional de um motor de injeção direta de ignição por centelha (SIDI), de exemplo, de acordo com a presente exposição; a FIG. 2 é um diagrama de blocos funcional de um módulo de controle de partida, de exemplo, de acordo com a presente exposição; e a FIG. 3 é um fluxograma representando um método de exemplo de realização de uma partida a frio de um motor de SIDI de acordo com a presente exposição.

DFSCRTCÃO DFTAI HADA

Um motor de injeção direta de ignição por centelha (SIDI) inflama ar e combustível para gerar torque de acionamento para um veículo. Os injetores de combustível do motor de SIDI recebem combustível a uma alta pressão a partir da calha de injeção de combustível. O combustível é injetado diretamente nos cilindros de motores de SIDI. O combustível pode ser gasolina, uma mistura de gasolina e etanol, uma mistura de metanol e etanol, ou outro tipo apropriado de combustível.

Um módulo de controle dá partida seletivamente em um motor de SIDI em resposta à atuação pelo usuário de uma entrada de ignição, tal como uma chave ou botão de ignição, ou em resposta ao início de um evento de autopartida. O módulo de controle controla vários parâmetros de operação durante a partida do motor de SIDI e enquanto o motor de SIDI está ligado (em funcionamento) depois da partida. Por exemplo, o módulo de controle controla a abertura de uma válvula de borboleta, quantidade de injeção de combustível e temporização, e outros parâmetros de operação apropriados. O módulo de controle também desliga seletivamente o motor de SIDI em resposta à atuação pelo usuário de uma entrada de ignição ou em resposta ao início de um evento de autoparada. O tamanho de gotícula de combustível, medido pelo diâmetro médio de Sauter (SMD), afeta a vaporização de combustível. Quanto menor a gotícula de combustível, tanto mais área de superfície ativa é disponível e quanto mais facilmente a gotícula de combustível se vaporizará e inflamará. O forçamento de combustível através de pequenos orifícios tais como a calha de injeção de combustível, a alta pressão, diminui o SMD de gotícula de combustível.

Diferentes tipos de combustível têm diferentes temperaturas de ponto de inflamação. Por exemplo, etanol tem uma mais alta temperatura de ponto de inflamação do que a gasolina. A temperatura de ponto de inflamação de um combustível pode se referir a uma temperatura mínima na qual o combustível pode se vaporizar para formar uma mistura inflamável com o ar. Em temperaturas que são inferiores à temperatura de ponto de inflamação do combustível que é diretamente injetado no motor de SIDI, o combustível pode ser incapaz de se vaporizar durante a partida, e o motor de SIDI pode ser incapaz de dar partida.

Um ou mais dispositivos auxiliares podem ser adicionados para facilitar a partida do motor de SIDI em temperaturas que são inferiores à temperatura de ponto de inflamação do combustível. Por exemplo, um aquecedor de bloco e/ou aquecedor de calha de injeção de combustível ou um aquecedor de injetor de combustível podem ser adicionados para aquecer o combustível. O aquecimento do combustível pode permitir que o combustível se vaporize suficientemente para permitir a partida do motor de SIDI a temperaturas que são inferiores à temperatura de ponto de inflamação do combustível. Para outro exemplo, como gasolina tem uma baixa temperatura de ponto de inflamação em relação a outros tipos de combustíveis, um tanque de gasolina separado e um injetor de gasolina podem ser adicionados para o uso durante a partida. A adição de um ou mais dispositivos auxiliares, todavia, aumenta o custo do veículo.

De acordo com a presente exposição, nenhum dispositivo auxiliar é adicionado. Em lugar deste, em temperaturas que estão situadas na, ou são inferiores à, temperatura de ponto de inflamação do combustível que é diretamente injetado nos cilindros do motor de SIDI, o módulo de controle controla seletivamente a quantidade de combustível injetado durante a rotação do motor para arranque do motor para manter uma pressão alvo de calha de injeção de combustível. A manutenção da pressão alvo de calha de injeção de combustível mantém um pequeno SMD de gotícula de combustível, aumentando assim a vaporização e permitindo a partida do motor de SIDI.

Com referência agora à FIG. 1, um diagrama de blocos funcional de um sistema de motor 100, de exemplo, é apresentado. O sistema de motor inclui um motor 102, que inflama uma mistura de ar/combustível para produzir torque de acionamento para um veículo. Ar é puxado para dentro de um coletor de admissão 104 através de uma válvula de borboleta 106. A válvula de borboleta 106 regula o fluxo de ar para dentro do coletor de admissão 104. Ar dentro do coletor de admissão 104 é puxado para dentro dos cilindros do motor 102, tal como o cilindro 108.

Um ou mais injetores de combustível, como o injetor de combustível 110, injetam combustível que se mistura com ar para formar uma mistura de ar/combustível. Em várias implementações, um injetor de combustível pode ser provido para cada cilindro do motor 102. Os injetores de combustível injetam combustível diretamente nos cilindros. A injeção de combustível pode ser controlada com base em uma mistura alvo de ar/combustível para a combustão, tal como uma mistura estequiométrica de ar/combustível. Um sistema de combustível provê combustível para os injetores de combustível. O sistema de combustível é discutido mais detalhadamente abaixo.

Uma válvula de admissão 112 se abre para permitir que o ar entre no cilindro 108. Um êmbolo (não mostrado) comprime a mistura de ar/combustível dentro do cilindro 108. Uma vela de ignição 114 inicia a combustão da mistura de ar/combustível dentro do cilindro 108. Uma vela de ignição pode ser provida para cada cilindro do motor 102. A combustão da mistura de ar/combustível aplica força ao êmbolo, e o êmbolo aciona a rotação de um eixo de manivela (não mostrado). O motor 102 fornece torque através do eixo de manivela. Uma roda volante 120 é acoplada ao eixo de manivela e gira com o eixo de manivela. A saída de torque pelo motor 102 é seletivamente transferida para uma transmissão 122 através de um dispositivo de transferência de torque 124. O dispositivo de transferência de torque 124 seletivamente acopla/desacopla a transmissão 122 ao/a partir do motor 102. A transmissão 122 pode incluir, por exemplo, uma transmissão manual, uma transmissão automática, uma transmissão semiautomática, uma transmissão automanual, ou outro tipo apropriado de transmissão. O de transferência de torque 124 pode incluir, por exemplo, um conversor de torque e/ou uma ou mais embreagens. O escape produzido pela combustão da mistura de ar/combustível é expelido a partir do cilindro 108 através de uma válvula de escape 126. O escape é expelido dos cilindros para um sistema de escape 128. O sistema de escape 128 pode tratar o escape antes de o escape ser expelido a partir do sistema de escape 128. Embora uma válvula de admissão e escape seja mostrada e descrita como sendo associada a um cilindro 108, mais do que uma válvula de admissão e/ou escape podem ser associadas a cada cilindro do motor 102.

Um módulo de controle de motor (ECM) 130 controla os vários atuadores de motor. Os atuadores de motor podem incluir, por exemplo, um módulo de atuador de estrangulamento 132, um módulo de atuador de combustível 134, e um módulo de atuador de centelha 136. O sistema de motor 100 pode também incluir outros atuadores de motor, e o ECM 130 pode controlar os outros atuadores de motor.

Cada atuador de motor controla um parâmetro de operação com base em um sinal proveniente do ECM 130. Apenas por exemplo, com base nos sinais provenientes do ECM 130, o módulo de atuador de estrangulamento 132 pode controlar a abertura da válvula de borboleta 106, o módulo de atuador de combustível 134 pode controlar a quantidade de injeção de combustível e a temporização, e o módulo de atuador de centelha 136 pode controlar a temporização de centelha. O ECM 130 pode controlar os atuadores de motor com base em, por exemplo, entradas pelo condutor e entradas a partir de vários sistemas de veículo. Os sistemas de veículo podem incluir, por exemplo, um sistema de transmissão, um sistema de controle híbrido, um sistema de controle de estabilidade, um sistema de controle de chassi, e outros sistemas de veículo apropriados.

Um módulo de entrada de condutor 140 pode prover as entradas pelo condutor para o ECM 130. As entradas pelo condutor providas pelo ECM 130 podem incluir, por exemplo, uma posição de pedal de acelerador (APP), uma posição de pedal de freio (BPP), entradas de controle de cruzeiro, e comandos de operação de veículo. Os comandos de operação de veículo podem incluir, por exemplo, comandos de partida de veículo e comandos de desligamento de veículo. Os comandos de operação de veículo podem ser entrada por um usuário através da atuação de uma ou mais entradas do sistema de ignição. Por exemplo, um usuário pode alimentar os comandos de operação de veículo por meio da atuação de uma chave de ignição, um ou mais botões/comutadores, e/ou uma ou mais de outras entradas de sistema de ignição apropriadas.

Um sensor de velocidade de motor 152 mede a velocidade de rotação do eixo de manivela e gera uma velocidade de motor com base na velocidade. Apenas por exemplo, o sensor de velocidade de motor 152 pode gerar a velocidade de motor com base na rotação do eixo de manivela em revoluções por minuto (RPM). Um sensor de temperatura de agente de resfriamento 154 mede uma temperatura do agente de resfriamento de motor e gera uma temperatura de agente de resfriamento de motor (ECT) com base na temperatura do agente de resfriamento de motor. O ECM 130 pode também receber parâmetros de operação medidos por outros sensores 156, tais como oxigênio no escape, temperatura de ar de admissão (IAT), vazão de ar em massa (MAF), temperatura do óleo, pressão absoluta no coletor (MPA), e/ou outros parâmetros apropriados. Em várias implementações, o teor de etanol pode ser medido usando um sensor. O ECM 130 seletivamente desliga o motor 102 quando um usuário alimenta um comando de desligamento de veículo ou em resposta ao início de um evento de autoparada. Apenas por exemplo, o ECM 130 pode desativar a injeção de combustível, desativar a provisão de centelha, e realizar outras operações de desligamento para desligar o motor 102 em resposta à recepção de um comando de desligamento de veículo. O ECM 130 seletivamente dá partida no motor 102. O ECM 130 dá partida no motor 102 em resposta à recepção de um comando de partida de veículo ou início de um evento de autopartida. O ECM 130 engata um motor de arranque 160 com o motor 102 para iniciar a partida do motor. O motor de arranque 160 pode engatar a roda volante 120 ou outro(s) componente(s) que acionam em rotação o eixo de manivela.

Um atuador de motor de arranque 162, tal como um solenoide, seletivamente engata o motor de arranque 160 com o motor 102. O módulo de atuador de partida 164 controla o atuador de motor de arranque 162 e o motor de arranque 160 com base em sinais provenientes do ECM 130. Apenas por exemplo, o ECM 130 pode comandar o engate do motor de arranque 160 quando o comando de partida de veículo é recebido. O módulo de atuador de partida 164 seletivamente aplica corrente ao motor de arranque 160 quando o motor de arranque 160 é engatado com o motor 102. A aplicação de corrente ao motor de arranque 160 aciona o motor de arranque 160, e o motor de arranque 160 aciona o eixo de manivela.

Uma vez quando o eixo de manivela está girando, o motor de arranque 160 pode ser desengatado do motor 102, e o fluxo de corrente para o motor de arranque 160 pode ser descontinuado. O motor 102 pode ser considerado em funcionamento, por exemplo, quando a velocidade de motor exceder uma velocidade predeterminada, tal como aproximadamente 700 rpm, ou outra velocidade apropriada. O período entre quando o motor de arranque 160 é engatado com o motor 102 para a partida do motor e quando o motor 102 é considerado funcionando pode ser referido como rotação do motor para arranque de motor. A corrente provida para o motor de partida 160 pode ser provida por meio de, por exemplo, uma batería 170. Embora somente uma batería 170 seja mostrada, a batería 170 pode incluir uma ou mais baterias individuais, que são conectadas conjuntamente ou uma ou mais outras baterias podem ser providas. O sistema de motor 100 pode incluir um ou mais motores elétricos, tais como o motor elétrico (EM) 172. O EM 172 pode seletivamente extrair energia elétrica, por exemplo, para suplementar a saída de torque do motor 102. O EM 172 pode também seletivamente funcionar como um gerador e seletivamente aplicar um torque de frenagem ao motor 102 para gerar energia elétrica. A energia elétrica gerada pode ser usada, por exemplo, para carregar a batería 170, para prover energia elétrica para um ou mais de outros EMs (não mostrados), para prover energia elétrica para outros sistemas de veículo, e/ou outros usos apropriados.

Como mencionado acima, o sistema de combustível fornece combustível para os injetores de combustível. O sistema de combustível pode incluir um tanque de combustível 174, uma bomba de combustível de baixa pressão 176, uma bomba de combustível de alta pressão 178, uma calha de injeção de combustível 180, uma válvula de alívio de pressão 182, e/ou um ou outros componentes apropriados. A bomba de combustível de baixa pressão 176 puxa combustível a partir do tanque de combustível 174 e provê combustível a baixas pressões para a bomba de combustível de alta pressão 178. As baixas pressões providas pela bomba de combustível de baixa pressão 176 são expressas em relação à pressurização provida pela bomba de combustível de alta pressão 178. A bomba de combustível de baixa pressão 176 é uma bomba de combustível eletricamente acionada, e um módulo de atuador de bomba 184 pode controlar a aplicação de energia à bomba de combustível de baixa pressão 176 com base em sinais provenientes do ECM 130. Apenas por exemplo, o ECM 130 pode comandar a aplicação de energia à bomba de combustível de baixa pressão 176 quando, ou antes de, um comando de partida de veículo ser alimentado. A bomba de combustível de alta pressão 178 pressuriza o combustível recebido a partir da bomba de combustível de baixa pressão 176 dentro da calha de injeção de combustível 180. A bomba de combustível de alta pressão 178 é acionada por motor, tal como pelo eixo de manivela ou por um eixo de excêntrico. A bomba de combustível de alta pressão 178 pode bombear combustível para dentro da calha de injeção de combustível 180, por exemplo, uma vez, duas vezes, ou mais vezes, por cada revestimento do eixo de manivela.

Os injetores de combustível injetam combustível a partir da calha de injeção de combustível 180 para dentro dos cilindros. A bomba de combustível de alta pressão 178 pressuriza o combustível dentro da calha de injeção de combustível 180 para pressurizar os que são maiores do que a pressão dentro do cilindro durante a injeção de combustível. Quando uma pressão na calha de injeção de combustível 180 é maior do que uma predeterminada pressão máxima, a válvula de alívio de pressão 182 libera combustível de volta para o tanque de combustível 174.

Quando combustível é injetado diretamente nos cilindros e a combustão pode ser iniciada via a centelha, o motor 102 pode ser referido como um motor de injeção direita de ignição por centelha (SIDI). Motores de SIDI de combustível do tipo Flex podem inflamar gasolina, uma mistura de gasolina e etanol, ou etanol. Um combustível de etanol pode ser referido por meio do uso do prefixo E e um inteiro correspondente a uma quantidade de etanol na mistura em volume. Por exemplo, E85 pode se referir a uma mistura de gasolina e etanol que inclui 85 por cento de etanol em volume, E50 pode se referir a uma mistura de gasolina e etanol que inclui 50 por cento de etanol em volume, etc. Etanol puro pode ser referido como El00, e gasolina pode ser referida como E0. Outros tipos de combustíveis que podem ser inflamados por motores de SIDI incluem metanol, outros combustíveis à base de álcool, gás liquefeito de petróleo (LPG), propano, buteno, etc. A temperatura de ponto de inflamação de um combustível pode se referir a uma temperatura mínima na qual o combustível pode se vaporizar para formar uma mistura inflamável no ar. Alguns combustíveis, tais como gasolina, têm uma temperatura de ponto de inflamação que é inferior a uma temperatura predeterminada mínima, tal como -10 graus Celsius (°C). Outros combustíveis, todavia, têm uma temperatura de ponto de inflamação que é superior à temperatura predeterminada mínima. Apenas por exemplo, El00 pode ter uma temperatura de ponto de inflamação de aproximadamente 18 °C. Combustíveis que têm uma temperatura de ponto de inflamação que é superior à temperatura predeterminada mínima podem ser incapazes de se vaporizar e/ou se inflamar quando se dá partida ao motor 102 abaixo, na, ou até mesmo acima da, temperatura predeterminada mínima.

Um ou mais dispositivos auxiliares poderíam ser adicionados ao veículo para permitir a partida do motor 102 a temperaturas que são inferiores à temperatura de ponto de inflamação do combustível dentro do tanque de combustível 174. Apenas por exemplo, um injetor de gasolina e um tanque de combustível de gasolina separado podem ser adicionados, e a gasolina pode ser injetada durante o rotação do motor para arranque de motor para permitir a partida do motor 102. Apenas por outro exemplo, um aquecedor de bloco de motor e/ou um ou mais outros aquecedores elétricos, tais como um aquecedor de calha de injeção de combustível ou aquecedores de injetores de combustível, podem ser acrescentados para aquecer o combustível para permitir a partia do motor 102. A adição de um ou mais destes dispositivos auxiliares, que permitem a partida, todavia, também aumenta o custo do veículo.

No presente pedido, dispositivos auxiliares zero (por exemplo, aquecedor de bloco de motor, injetor de gasolina separado, tanque de combustível de gasolina separado, e/ou um ou mais aquecedores elétricos) são incluídos para facilitar a partida do motor a temperaturas que são inferiores à temperatura de ponto de inflamação do combustível dentro do tanque de combustível 174. Entretanto, em temperaturas que são inferiores à temperatura de ponto de inflamação do combustível dentro do tanque de combustível 174, um módulo de controle de partida 190 controla seletivamente a quantidade de combustível injetado durante o giro do motor para manter uma pressão alvo na calha de injeção de combustível 180 para permitir a vaporização do combustível e para dar partida no motor 102.

Com referência à FIG. 2, um diagrama de blocos funcional de uma implementação de exemplo do módulo de controle de partida 190 é apresentada. Em resposta a uma alimentação por usuário de um comando de partida de veículo 204, enquanto o motor 102 está desligado, um módulo de controle de partida 208 comanda o módulo de atuador de partida 164 para engatar o motor de arranque 160 como motor 102 e aplica energia ao motor de arranque 160. O comando de partida de veículo 204 pode ser alimentado pelo condutor, por exemplo, por meio da atuação de uma ou mais entradas ou alimentações de ignição. O módulo de atuador de partida 164 engata o motor de arranque 160 com o motor 102 e aplica energia ao motor de arranque 160 em resposta ao comando de partida de veículo 204. Quando engatado com o motor 102 e recebendo energia, o motor de arranque 160 aciona a rotação do eixo de manivela. Energia é também aplicada à bomba de combustível de baixa pressão 176 durante o rotação do motor para arranque do motor. Energia pode ser aplicada à bomba de combustível de baixa pressão 176 iniciando antes de energia ser aplicada ao motor de arranque 160. A bomba de combustível de baixa pressão 176 pode ser controlada durante o rotação do motor para arranque do motor e enquanto o motor 102 está funcionando com base na provisão de combustível para a bomba de combustível de alta pressão 178 em uma predeterminada baixa pressão. A bomba de combustível de alta pressão 178 aumenta a pressão do combustível dentro da calha de injeção de combustível 180 quando o motor de arranque 160 aciona o eixo de manivela.

Um módulo de controle de estrangulamento 212 controla a abertura da válvula de borboleta 106. O módulo de controle de estrangulamento 212 pode ajustar uma área-alvo 216 para a válvula de borboleta 106, e o módulo de atuador de estrangulamento 132 pode ativar a válvula de borboleta 106 com base na área-alvo 216. Um módulo de controle de centelha 220 ajusta uma temporização de centelha alvo 224, e o módulo de atuador de centelha 136 gera centelha baseada na temporização de centelha alvo 224. Um módulo de controle de combustível 228 pode ajustar os parâmetros de alimentação de combustível alvo 232 (por exemplo, quantidade alvo, temporização alvo, número alvo de pulsos, etc.), e o módulo de atuador de combustível 134 pode controlar os injetores de combustível com base nos parâmetros de alimentação de combustível alvo 232.

Relação equivalente (EQR) pode se referir à relação em massa entre o ar e o combustível. Se ar exatamente suficiente é provido para queimar completamente todo do combustível, a relação da mistura é referida como estequiométrica, e a relação é 1. Se o dobro do combustível necessário para uma mistura estequiométrica fosse injetado, a EQR seria 2. A redução do SMD de gotícula de combustível aumenta a vaporização e permite que o motor 102 dê a partida. Pressão mais alta na calha de injeção de combustível 180 reduz o SMD de gotícula de combustível. A redução da EQR aumenta a pressão na calha de injeção de combustível 180 porque menos combustível será injetado. De forma inversa, quando EQR aumenta, a quantidade de combustível injetado durante o rotação do motor para arranque de motor aumenta, e a pressão no calha de injeção de combustível 180 diminui. A redução da quantidade do combustível injetado reduz a EQR, mas se a EQR é demasiadamente baixa, a vaporização e combustão não ocorrerão. A manutenção da pressão alvo no calha de injeção de combustível 180 por meio do controle da EQR no enlace fechado diminui o SMD de gotícula de combustível, aumenta a vaporização, e permite que o motor 102 dê partida sob condições de partida a frio.

Um módulo de ajuste de modo 236 ajusta um modo 240 de operação do motor 102. O módulo de ajuste de modo 236 pode ajustar o modo 240 para um modo de partida a frio em resposta à recepção do comando de partida de veículo 204 e uma determinação que uma temperatura é inferior a uma temperatura predeterminada. Por exemplo, o módulo de ajuste de modo 236 pode ajustar o modo 240 para o modo de partida a frio quando uma ECT (temperatura de agente de resfriamento de motor) 244 é inferior à temperatura predeterminada. A temperatura predeterminada é inferior à temperatura de ponto de inflamação do combustível dentro do tanque de combustível 174. A temperatura predeterminada pode ser um valor predeterminado que é inferior ou igual a 18 graus Celsius (°C) ou outra temperatura apropriada abaixo da qual o combustível dentro do tanque de combustível 174 pode ser incapaz de se vaporizar durante o rotação do motor para arranque do motor. Quando a temperatura não é inferior à temperatura predeterminada, o módulo de ajuste de modo 236 pode ajustar o modo 240 para um modo de partida normal para uma partida de motor normal.

Um módulo de determinação de parâmetro 248 determina uma característica 252 do combustível dentro do tanque de combustível 174. Apenas para exemplo, o módulo de determinação de parâmetro 248 pode determinar uma percentagem de etanol no combustível dentro do tanque de combustível 174. O módulo de determinação de parâmetro 248 pode determinar a característica 252 do combustível dentro do tanque de combustível 174, por exemplo, com base em medições providas por um sensor de característica de combustível, pressões de cilindro, e/ou parâmetros apropriados. O módulo de ajuste de modo 236 pode ajustar a temperatura predeterminada (usada para a determinação de se ajustar o modo 240 para o modo de partida a frio) com base na característica 252. Apenas por exemplo, o módulo de ajuste de modo 236 pode ajustar a temperatura predeterminada usando uma função ou um mapeamento (por exemplo, tabela de verificação) que se relaciona à característica 252 do combustível dentro do tanque de combustível 174 para a temperatura predeterminada. O módulo de controle de estrangulamento 212 pode controlar a válvula de borboleta 106 com base no modo 240. O módulo de controle de centelha 220 pode controlar a temporização de centelha com base no modo 240. O módulo de controle de combustível 228 pode controlar o alimentação de combustível com base no modo 240. Um ou mais outros atuadores de motor podem também ser controlados com base no modo 240.

Um módulo de controle de pressão de combustível 256 pode determinar uma EQR alvo 260, necessária para manter a pressão alvo na calha de injeção de combustível 180 com base no modo 240. Quando o modo 240 é ajustado para o modo de partida a frio, o módulo de controle de pressão de combustível 256 pode ajustar a pressão alvo na calha de injeção de combustível 180 usando uma função ou um mapeamento (por exemplo, tabela de verificação) que se refere à ECT temporização de centelha alvo 224 para a pressão alvo na calha de injeção de combustível 180 para uma partida a frio.

Quando o modo 240 é ajustado para o modo de partida a frio, o módulo de controle de pressão de combustível 256 pode ajustar a EQR alvo 260, necessária para manter a pressão alvo na calha de injeção de combustível 180 usando uma função ou um mapeamento (por exemplo, tabela de verificação) que se refere à ECT 244, a pressão alvo no calha de injeção de combustível 180, e uma temperatura de parede de cilindro modelada para a EQR alvo 260. O módulo de controle de combustível 228 pode ajustar os parâmetros de alimentação de combustível 232 e controlar a injeção de combustível com base na EQR alvo 260. O módulo de ajuste de modo 236 pode fazer a transição do modo 240 desde o modo de partida a frio (ou o modo de partida) para um modo de funcionamento de motor, quando o motor está funcionando depois de uma partida. O módulo de ajuste de modo 236 pode fazer a transição do modo 240 para o modo de funcionamento de motor, por exemplo, quando a velocidade de motor toma-se maior do que uma velocidade predeterminada, tal como aproximadamente 700 rpm ou outra velocidade apropriada. O módulo de controle de estrangulamento 212, o módulo de controle de combustível 228, e o módulo de controle de centelha 220 pode fazer a transição para o controle normal da válvula de admissão 112, alimentação de combustível, e temporização de centelha, respectivamente, em resposta a uma transição no modo 240 para o modo de funcionamento de motor.

Com referência agora à FIG. 3, um fluxograma representando um método de exemplo 300 de realização de uma partida a frio do motor 102 é apresentado. O controle pode começar em 304 em um instante predeterminado quando o motor 102 está desligado. O motor 102 pode ser desligado, por exemplo, de acordo com uma solicitação prévia de desligamento de veículo. Em 308, o controle determina se um usuário alimentou um comando de partida de veículo 204. Se for falso, o controle permanece em 308 e aguarda um usuário alimentar um comando de partida de veículo 204. Se for verdadeiro, o controle continua para 312. Um usuário pode alimentar um comando de partida de veículo 204 por meio da atuação de um comutador de ignição, um botão de ignição, um botão de partida remoto, etc.

Em 312, o controle engata o motor de arranque 160 com o motor 102 e aplica energia ao motor de arranque 160. O motor de arranque 160 coloca em rotação o eixo de manivela do motor 102. A bomba de combustível de baixa pressão 176 pode ser ativada para começar o bombeamento de combustível para a bomba de combustível de alta pressão 178 antes de o motor de arranque 160 começar a acionar o eixo de manivela. A bomba de combustível de alta pressão 178 bombeia combustível para dentro do calha de injeção de combustível 180 quando o motor de arranque 160 aciona o eixo de manivela.

Em 316, o controle obtém uma característica do combustível dentro do tanque de combustível 174. A característica do combustível pode ser, por exemplo, uma concentração de etanol do combustível, uma temperatura de ponto de inflamação do combustível, ou outra característica apropriada do combustível. Em 320, o controle pode ser ajustado na temperatura predeterminada usada na determinação de se a partida o motor 102 é uma partida a frio com base na característica do combustível. A temperatura predeterminada é inferior à temperatura de ponto de inflamação do combustível e pode ser inferior a, ou igual a, + 18 °C.

Em 324, o controle pode determinar se a ECT 244 é inferior à temperatura predeterminada. Se for falso, o controle pode realizar uma partida normal do motor 102 em 328, e o controle pode terminar em 332. Se for verdadeiro, o controle pode continuar com 336 e realizar uma partida a frio do motor 102. A manutenção da pressão alvo na calha de injeção de combustível 180 por meio do controle da EQR alvo 260 aumenta a vaporização e permite que o motor 102 dê partida sob as condições de partida a frio. Em 336, o controle determina a pressão alvo na calha de injeção de combustível 180. Apenas por exemplo, o módulo de controle de pressão de combustível 256 pode determinar a pressão alvo na calha de injeção de combustível 180 usando uma função ou um mapeamento (por exemplo, tabela de verificação) que se relaciona à ECT 244 da pressão alvo na calha de injeção de combustível 180.

Em 340, o controle determina a EQR alvo 260 com base na pressão alvo na calha de injeção de combustível 180. Apenas por exemplo, o módulo de controle de pressão de combustível 256 pode determinar a EQR alvo 260 usando uma função ou mapeamento (por exemplo, tabela de verificação) que se refere à pressão alvo na calha de injeção de combustível 180, a ECT 244, e a temperatura de parede de cilindro modelada para a EQR alvo 260.

Em 344, o controle regula o alimentação de combustível para obter a EQR alvo 260. Por exemplo, o controle pode comandar uma injeção de combustível com base na EQR alvo 260 ou ajustar os parâmetros de alimentação de combustível 232 (tais como a temporização da injeção, o número de pulsos, etc.) com base na EQR alvo 260.

Em 348, o controle pode determinar se o motor 102 está funcionando. Se for verdadeiro, o controle pode fazer a transição para um modo de operação normal em 352, e o controle pode terminar em 332. Se for falso, o controle pode retonar para 336 e continuar a controlar a pressão na calha de injeção de combustível 180 para a partida a frio do motor 102 para manter a pressão alvo na calha de injeção de combustível 180. O motor 102 pode ser considerado em funcionamento, por exemplo, quando a velocidade de motor é superior à velocidade predeterminada. A descrição precedente é de natureza puramente ilustrativa e não pretende, de maneira alguma, limitar a exposição, sua aplicação, ou usos. Os amplos ensinamentos da exposição podem ser implementados em uma variedade de formas. Por conseguinte, embora esta exposição inclua exemplos particulares, o verdadeiro escopo da exposição não deve ser assim limitado, uma vez que outras modificações se tomarão aparentes no estudo dos desenhos, da descrição, e das seguintes reivindicações. Para finalidades de clareza, os mesmos números de referência serão usados nos desenhos para identificar elementos similares. Quando usada aqui, a fase pelo menos um de A, B, e C deve ser interpretada para significar uma lógica (A, ou B ou Característica), usando um OU lógico não exclusivo. Deve ser entendido que uma ou mais etapas dentro de um método podem ser executadas em ordem diferente (ou concorrentemente) sem alterar os princípios da presente exposição.

Neste pedido, incluindo as definições abaixo, o termo módulo pode ser substituído pelo termo circuito. O termo módulo pode se referir a, ser parte de, ou incluir, um Circuito Integrado de Aplicação Específica (ASIC), um circuito discreto digital, analógico, ou misturado analógico/digital; uma combinação de circuito lógico; um rede de portas lógicas programáveis (FPGA); um processador (compartilhado, dedicado, ou grupo) que executa código; memória (compartilhada, dedicada, ou grupo) que armazena código executado por um processador; outros componentes de hardware apropriados que provêm a funcionalidade descrita; ou uma combinação de alguns ou todos dos acima, tais como em um sistema em chip. O termo código, quando usado acima, pode incluir software, firmware, e/ou microcódigo, e pode se referir a programas, rotinas, funções, classes, e/ou objetos. O termo processador compartilhado compreende um único processador que executa algum ou todo do código a partir de múltiplos módulos. O termo processador de grupo compreende um processador que, em combinação com processadores adicionais, executa algum ou todo código a partir de um ou mais módulos. O termo memória compartilhada compreende uma única memória que armazena algum ou todo do código a partir de múltiplos módulos. O termo memória de grupo compreende uma memória que, em combinação com memórias adicionais, armazena algum ou todo do código a partir de um ou mais módulos. O termo memória pode ser um subconjunto do termo meio legível por computador. O termo meio legível por computador não compreende sinais elétricos e eletromagnéticos transitórios que se propagam através de um meio, e pode, por conseguinte, ser considerado tangível e não transitório. Exemplos não limitativos de um meio legível por computador tangível não transitório incluem memórias não volátil, memória volátil, armazenamento magnético, e armazenamento óptico.

Os aparelhos e métodos descritos neste pedido podem ser parcelamento ou completamente implementados por um ou mais programas de computador executados por um ou mais processadores. Os programas de computador incluem instruções executáveis por processador que são armazenadas em pelo menos um meio legível por computador tangível não transitório. Os programas de computador podem também incluir e/ou contar com dados armazenados.

Claims (9)

1. Método de controle de partida a frio para um veículo, caracterizado pelo fato de que compreende: iniciar o rotação do motor para arranque de um motor de injeção direita de ignição por centelha (SIDI) em resposta à atuação por usuário de um comutador de ignição; ajustar um modo de operação para um modo de partida a frio quando uma temperatura de agente de resfriamento de motor é inferior a uma temperatura predeterminada durante o rotação do motor para arranque; em resposta ao ajuste do modo para o modo de partida a frio, determinar uma pressão alvo de calha de injeção de combustível; e controlar alimentação de combustível durante o rotação do motor para arranque com base na pressão alvo de calha de injeção de combustível.

2. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: determinar uma percentagem de etanol no combustível dentro de um tanque de combustível; e ajustar a temperatura predeterminada com base na percentagem de etanol.

3. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura predeterminada é inferior a uma temperatura de ponto de inflamação do combustível dentro de um tanque de combustível.

4. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura predeterminada é uma inferior a, ou igual a, 18 graus Celsius.

5. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o combustível inclui pelo menos um dentre etanol, metanol, gás liquefeito de petróleo (LPG), propano, e butano.

6. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: determinar uma relação de equivalência alvo (EQR) com base na pressão alvo de calha de injeção de combustível; e controlar o alimentação de combustível durante o rotação do motor para arranque com base na EQR alvo,

7. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: determinar a EQR alvo com base ainda na temperatura de agente de resfriamento de motor.

8. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: determinar a EQR alvo com base ainda em uma temperatura estimada de uma parede de um cilindro do motor de SIDI.

9. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: determinar a EQR alvo com base ainda na temperatura de agente de resfriamento de motor e uma temperatura estimada de uma parede de um cilindro do motor de SIDI,